大學物理演示實驗

前言

物理實驗不僅是物理學理論的基礎，也是物理學發(fā)展的基本動力。在物理學中，每個概念的建立、每個定律的發(fā)現，都有其堅實的實驗基礎?？茖W技術的發(fā)展，尤其是核物理、激光、電子技術和計算機技術等的發(fā)展，越來越體現出物理實驗技術的重要性，更反映了物理實驗技術發(fā)展的新水平。基于這方面的原因，人們逐漸感到加強理工科及師范院校學生物理實驗學習的重要性。物理實驗教學的主要目的是：給學生創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，使學生掌握物理實驗的基礎知識、基本方法和基本技能；培養(yǎng)學生濃厚的學習興趣以及發(fā)現問題、提出問題、分析問題、解決問題最終達到獨立獲取物理知識的能力；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹細致的工作作風和堅忍不拔的意志品質；為今后從事物理學乃至相關領域的科學研究和技術開發(fā)打下堅實的基礎。為了進一步發(fā)展物理實驗教學，構建具有特色的物理實驗教學體系，深化物理實驗教學改革，我們組織編寫了這套《物理實驗教程叢書》。本叢書各冊的作者，都是在我省從事多年實驗教學、在該領域有著多年研究經驗的教師，全體編著者在編寫過程中，參考了以往的實驗教材，結合實驗教學發(fā)展，更新了教學內容，加強了計算機在實驗中的應用，突出科學性和實用性，力求實驗內容更系統(tǒng)、更全面，更能滿足我省各高校實驗教學的需要。本套教材共四冊。第一、第二冊分別對應一級、二級三級物理實驗，第三冊為近代物理實驗，第四冊為物理演示實驗。在課程安排上，一級實驗適用于理、工等各學科；二級實驗主要服務于理工類專業(yè)的學生；三級實驗主要針對理科類學生開課；近代物理實驗突出了近代物理實驗與信息科學的融合，可適用于理科物理類專業(yè)、信息類專業(yè)，也可作為一些理工科專業(yè)的選修課程；物理演示實驗主要為文科學生開設，以提高文科學生的科學文化素養(yǎng)，同時也可作為物理教學過程的課堂教學實驗演示。

內容概要

本書講述大學物理演示實驗，物理演示實驗主要為文科學生開設，以提高文科學生的科學文化素養(yǎng)，同時也可作為物理教學過程的課堂教學實驗演示，內容分為力學、熱學與分子物理學、振動與波、電磁學、光學5個部分，共有132個實驗項目，對每個實驗項目分別按照演示目的、實驗原理、實驗裝置、操作與效果、思考題等幾個方面進行介紹。    本書可作為各類高等院校本科大學物理實驗的參考書，也可作為大學物理本科專業(yè)的輔助教材。

書籍目錄

前言第1章 力學  1.1 運動的獨立性  1.2 錐體上滾  1.3 彈性碰球  1.4 質心運動  1.5 鋼珠競走  1.6 重力下的下降最快曲線  1.7 離心力演示  1.8 離心軌道  1.9 科里奧利力演示  1.10 進動演示  1.11 常平架回轉儀  1.12 轉動定理演示  1.13 滾柱式轉動慣量演示  1.14 茹科夫斯基凳  1.15 角速度矢量合成  1.16 傅科擺  1.17 滾擺  1.18 機翼升力  1.19 貝努利懸浮器  1.20 轉動液體內部壓強分布  1.21 希羅噴泉  1.22 激光多普勒效應  1.23 氣墊陀螺第2章 熱學與分子物理學  2.1 伽爾頓板  2.2 麥克斯韋速率分布  2.3 氣體分子運動理論模擬  2.4 分子運動規(guī)律的實驗  2.5 金屬的冷脹熱縮  2.6 記憶合金熱機  2.7 橡皮條熱機  2.8 渦流熱效應第3章 振動與波  3.1 共振擺  3.2 玻爾共振  3.3 耦合擺  3.4 混沌擺  3.5 共振音叉  3.6 簡諧振動與圓周運動等效  3.7 簡諧振動合成  3.8 弦駐波  3.9 彈簧駐波演示  3.10 圓環(huán)駐波  3.11 氣體火焰駐波  3.12 昆特管駐波  3.13 聲波駐波  3.14 縱波  3.15 水波盤  3.16 變音鐘  3.17 魚洗  3.18 超聲霧化第4章 電磁學  4.1 維氏感應起電機  4.2 靜電擺球  4.3 靜電跳球  4.4 靜電吹風  4.5 靜電除塵  4.6 避雷針  4.7 靜電滾筒  4.8 靜電植絨  4.9 靜電屏蔽  4.10 靜電感應盤  4.11 帶電體的互相作用  4.12 導體表面的電荷分布  4.13 點電荷周圍的電力線  4.14 電介質對電容容量的影響  4.15 電介質極化  4.16 RC電路放電時間常數演示  4.17 輝光放電球  4.18 熱磁輪  4.19 絕緣體轉換為導體  4.20 高壓帶電作業(yè)  4.21 安培力  4.22 洛倫茲力  4.23 電磁感應現象  4.24 電磁波的發(fā)射與接收  4.25 交流發(fā)電  4.26 趨膚效應  4.27 雅各布天梯  4.28 滴水自激感應起電  4.29 巴克豪森效應  4.30 手觸蓄電池  4.31 磁力的表現  4.32 湯姆遜電磁鐵  4.33 磁聚焦  4.34 超導磁懸浮  4.35 順磁介質的磁化  4.36 電磁驅動  4.37 阻尼擺與非阻尼擺  4.38 互感現象  4.39 對比式楞次定律  4.40 跳環(huán)式楞次定律  4.41 通電、斷電的自感現象  4.42 矩形載流線框在磁場中的受力  4.43 巴比輪  4.44 光點反射磁致伸縮  4.45 等厚干涉磁致伸縮  4.46 溫差電現象  4.47 佩爾捷效應第5章 光學  5.1 楊氏雙縫干涉  5.2 菲涅耳雙面鏡干涉  5.3 菲涅耳雙棱鏡  5.4 勞埃德鏡干涉  5.5 等傾干涉  5.6 等厚干涉——劈尖  5.7 等厚干涉——牛頓環(huán)  5.8 單縫衍射  5.9 光柵衍射  5.10 起偏和檢偏  5.11 偏振光干涉  5.12 散射光干涉  5.13 玻璃堆起偏  5.14 光彈性效應  5.15 克爾效應  5.16 晶體雙折射  5.17 尼科耳棱鏡  5.18 旋光色散  5.19 電子衍射  5.20 磁光效應  5.21 瑞利散射  5.22 陰極射線  5.23 臺式皂膜  5.24 簾式皂膜  5.25 白光反射全息  5.26 窺視無窮  5.27 海市蜃樓  5.28 光纖通訊  5.29 立體畫  5.30 光學幻影  5.31 視覺暫留  5.32 普氏擺  5.33 光通信  5.34 θ調制  5.35 雙曲面鏡成像  5.36 光學分形附錄 歷年諾貝爾物理學獎參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：一個矩形載流線框在穩(wěn)恒均勻的模擬磁場③中豎直兩邊所受安培力的方向，是隨線框法線方向的不同而改變的，始終遵循“右手定則”。本儀器在模擬的磁場中，模擬載流線框的法線方向在不斷改變的同時，用箭頭自動地顯示出線框兩豎直邊所受安培力的方向。接通電源，打開電源開關②。模擬載流線框④將勻速旋轉，轉速8轉／分。在旋轉的同時。固定在線框豎直邊上的受力方向指示箭頭⑤始終指向線框兩豎直邊所受安培力的方向。也可以演示當線框旋轉到某一位置時，關閉電源，觀察線框在此位置時，線框兩豎直邊所受安培力的方向及力矩的方向?！舅伎碱}】均勻磁場中有一曲導線和一直導線，兩導線所通電流方向和大小均相同，兩導線在磁場中起始位置也相同，試問它們所受安培力是否相等？為什么？4。43巴比輪【演示目的】演示載流導體在磁場中受力（或力矩）而運動的現象，驗證左手定則。【實驗原理】導體中的電流，本質上是自由電子的定向運動。自由電子在外磁場中要受到洛倫茲力作用而向導線側向偏移并與導體晶格離子不斷碰撞。大量自由電子從磁場獲得動量的定向累積，宏觀上就表現為導體受到一個磁場力，這個力稱為安培力，也是推動巴比輪的力。

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